JPH09221387A - 単結晶運搬用台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体単結晶の運搬に際してその損傷を防止
することができる単結晶運搬用台車を提供する。 【解決手段】 台車本体１０と、その上部に設けられた
軸２３により垂直位置と水平位置との間で傾動自在に支
持された傾動フレーム２０と、傾動フレーム２０に設け
られ、その長手方向に沿って配置された半導体単結晶１
を支持案内する案内機構４０と、傾動フレーム２０に設
けられ、その長手方向に沿って配置された半導体単結晶
１の一端を受ける受台５０とを備え、受台５０は、長手
方向に沿って移動位置決め自在に設けられ、半導体単結
晶１の下端を受ける受座５５と、受座５５を傾動フレー
ム２０に対して接近、離反する方向に移動自在に支持す
る受座支持部５１とからなっていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体単結晶の製
造工程において主に用いる単結晶運搬用台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＺ法を用いた単結晶引上装置で製造さ
れたシリコン等の半導体単結晶は、その単結晶引上装置
から引上げられて取り出された後、単結晶運搬用台車に
降ろされて運搬される。この種の単結晶運搬用台車の従
来例は、例えば特開平５−１３１９３２号公報に記載さ
れている。この公報に記載の単結晶運搬用台車は、台車
本体上に半導体単結晶を載置する傾動フレームを設け、
この傾動フレームをピボットで支持して、水平状態から
ある傾斜角度まで傾動できるようにし、さらに傾動フレ
ームの端部に傾動時に半導体単結晶の下端を支持する受
台を設けると共に、傾動フレームの途中に半導体単結晶
の長さ方向の中間部を保持する保持機構を設け、半導体
単結晶を垂直状態にする場合は、台車本体自体を傾け
て、前記受台と台車本体に設けた支持部材とで、姿勢保
持するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の単結晶運搬
用台車では、単結晶引上装置から吊支された状態で取り
出された半導体単結晶を、受台に向けて降ろしていき支
持させる際に、万一、半導体単結晶が落下すると、その
衝撃が強く、損傷が大きいという問題がある。また、傾
動フレームを水平にして半導体単結晶を運搬した後、半
導体単結晶を単結晶運搬用台車から降ろす際には、傾動
フレームに沿って慎重に押し出させなければならない
が、半導体単結晶を損傷させないように把持して、押し
出す作業が煩雑である。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、半導体単結
晶の運搬に際してその損傷を防止することができる単結
晶運搬用台車を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
台車本体と、この台車本体の上部に設けられた軸により
垂直位置と水平位置との間で傾動自在に支持された傾動
フレームと、この傾動フレームに設けられ、傾動フレー
ムが水平位置にあるとき、傾動フレームの長手方向に沿
って配置された半導体単結晶を支持案内する案内機構
と、傾動フレームに設けられ、傾動フレームが垂直位置
にあるとき、傾動フレームの長手方向に沿って配置され
た半導体単結晶の下端を受ける受台とを備えた単結晶運
搬用台車において、受台は、傾動フレームの長手方向に
沿って移動位置決め自在に設けられていることを特徴と
する。

【０００６】即ち、まず、単結晶引上装置から吊支され
た状態で取り出された半導体単結晶を降ろしていき、受
台に支持させる際には、傾動フレームを垂直位置とし
て、受台を傾動フレームに対して上方に移動して位置決
めする。これにより、半導体単結晶の降下距離を短縮し
て、半導体単結晶の万一の落下の際の衝撃が低減される
ようにすると共に、半導体単結晶の周囲から傾動フレー
ム、案内機構を相対的に退去させておく。そして、受台
と共に半導体単結晶を傾動フレームに対して下方に移動
して位置決めする。

【０００７】また、傾動フレームを水平にして半導体単
結晶を運搬した後、半導体単結晶を運搬用台車から降ろ
す際には、傾動フレームが水平位置の状態でも、受台を
傾動フレームに沿って移動させることができるので、こ
の受台の移動により半導体単結晶を傾動フレームから押
し出すことが可能である。

【０００８】本発明の第二の発明は、第一の発明の単結
晶運搬用台車において、受台は、半導体単結晶の下端を
受ける受座と、受座を傾動フレームに対して接近、離反
する方向に移動自在に支持する受座支持部とを有してい
ることを特徴とする。

【０００９】即ち、吊支された状態で取り出された半導
体単結晶を降ろしていき受台に支持させる際には、受座
を傾動フレームに対して離反させておく。これにより、
受台と共に半導体単結晶を傾動フレームに対して下方に
移動して位置決めするときにも、半導体単結晶を傾動フ
レーム、案内機構に対して離間させた状態とする。そし
て、受台と共に半導体単結晶を傾動フレームに対して下
方に移動させて位置決めさせた後に、受座を傾動フレー
ムに対して接近させて、半導体単結晶を案内機構に接触
させる。これにより、傾動フレームを傾けて水平位置と
するときに、半導体単結晶が案内機構に落下することが
ないようにして、半導体単結晶に加わる力を緩和してい
る。また、傾動フレームを水平位置として半導体単結晶
を運搬する際にも、半導体単結晶の一端（前記下端）は
受座により保持される。更に、半導体単結晶を単結晶運
搬用台車から降ろすために、受台を傾動フレームに沿っ
て移動させて半導体単結晶を押し出す際には、受座から
半導体単結晶の一端（前記下端）に、その押し出し力が
加えられることとなるが、半導体単結晶の一端は受座で
保持されているので、その押し出し力はその保持された
部分に分散される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の
単結晶運搬用台車１００は、台車本体１０と、台車本体
１０の上部に設けられ、図２の状態である垂直位置と図
１の状態である水平位置との間で傾動自在に支持された
傾動フレーム２０と、傾動フレーム２０を傾動駆動させ
る図３に示す傾動フレーム駆動機構３０と、図１の傾動
フレーム２０に設けられ、傾動フレーム２０が水平位置
にあるとき、傾動フレーム２０の長手方向に沿って配置
され、円柱状の半導体単結晶１を支持案内する案内機構
４０と、傾動フレーム２０に設けられ、図２に示すよう
に傾動フレーム２０が垂直位置にあるとき、傾動フレー
ム２０の長手方向に沿って配置された半導体単結晶１の
下端を受ける受台５０と、受台移動駆動機構６０とを備
えている。半導体単結晶１の両端はテーパーしており、
半導体単結晶１としては、例えばシリコンやガリウムひ
素が用いられる。

【００１１】図１に示すように、台車本体１０は、上方
から見て前後方向（即ち図１左右方向）を長手方向とし
ている長方形の枠状を成し、水平に配置された本体フレ
ーム１１と、本体フレーム１１の四隅の下面にそれぞれ
設けられた車輪１２と、本体フレーム１１の後端（即ち
図１右端）に立設された手押し用の取っ手１３と、本体
フレーム１１の左右端（即ち図１紙面に直交する方向の
両端）にそれぞれ立設された傾動フレーム支持部１５と
からなっている。各傾動フレーム支持部１５は、図３に
示すように、支柱１６と、支柱１６の上端に設けられた
軸受け１７とからなっている。

【００１２】傾動フレーム２０は、台車本体１０の一対
の傾動フレーム支持部１５の間に図３の状態で水平に配
置され、上方から見て前後方向（即ち図３紙面に直交す
る方向）を長手方向としている長方形の枠状を成す傾動
フレーム本体２１と、傾動フレーム本体２１の長手方向
の中央部の左右端にそれぞれ立設された取付腕２２と、
各取付腕２２の上端から左右方向の外方に突設され、各
傾動フレーム支持部１５の軸受け１７に回転自在に支持
される軸２３とを有しており、傾動フレーム２０は、こ
の軸２３を中心として、垂直位置と水平位置との間で傾
動自在、即ち、傾き動作自在である。この垂直位置は、
図２のように軸２３を中心として傾動フレーム本体２１
の長手方向が垂直（鉛直）となる角度位置であり、水平
位置は、図１のように軸２３を中心として傾動フレーム
本体２１の長手方向が水平となる角度位置である。

【００１３】また、傾動フレーム２０は、受台支持部２
５を有しており、受台支持部２５は、傾動フレーム本体
２１の下方に配置されたガイドパイプ２６と、ガイドパ
イプ２６に摺動自在に嵌合されたスライド筒２７と、ス
ライド筒２７の下面に固定された受台取付板２８とから
なっている。

【００１４】ガイドパイプ２６の両端部は、傾動フレー
ム本体２１の長手方向の両端部に固定されており、この
ガイドパイプ２６は、図３に示すように、傾動フレーム
本体２１の左右方向の中央部の下方に間隔を空けて左右
一対配置されている。前記受台取付板２８は、一方のガ
イドパイプ２６に嵌合されたスライド筒２７と他方のガ
イドパイプ２６に嵌合されたスライド筒２７との間に水
平に固定されている。

【００１５】傾動フレーム駆動機構３０は、傾動フレー
ム２０の一方の軸２３に出力軸３１ａが連結されるウォ
ームギヤボックス３１と、このウォームギヤボックス３
１の入力軸３１ｂを回転駆動する図示しない回転駆動装
置とからなっている。この回転駆動装置は、例えば、電
動モータや手動の軸回転器具である。ウォームギヤボッ
クス３１は、傾動フレーム支持部１５の支柱１６にブラ
ケット３２を介して固定されている。

【００１６】案内機構４０は、傾動フレーム本体２１の
左右端にそれぞれ対向配置され、半導体単結晶１を傾動
フレーム本体２１の長手方向に移動自在に支持する転動
ローラ４１を有しており、これら転動ローラ４１の回転
軸は、円柱状の半導体単結晶１の外周面に転動ローラ４
１の外周面がバランス良く接するように傾けられてい
る。また、図１に示すように転動ローラ４１は、傾動フ
レーム本体２１の長手方向に沿って複数対配置されてい
る。

【００１７】受台５０は、受台取付板２８に立設された
受座支持部５１と、受座支持部５１の上部に設けられ、
半導体単結晶１の一端を受ける受座５５とからなってお
り、受座支持部５１は次の構成からなっている。即ち、
受座支持部５１は受台取付板２８に立設され、傾動フレ
ーム本体２１の長手方向に直交される支持板５２を有し
ており、図４に示すように、支持板５２の上部の前面に
は、その中央部に、一対のガイド板５３、５３が上下に
延在されて設けられている。一対のガイド板５３、５３
は、左右方向に一定の間隔をもって配置されている。ま
た、支持板５２の上部の前面には、その左右端に、それ
ぞれガイドアングル材５４、５４が上下に延在されて設
けられており、各ガイドアングル材５４は、図５に示す
ように上方から見て支持板５２の上部の前面に直交する
端板部５４ａと、端板部５４ａの前端から内方に突き出
され、支持板５２の上部の前面に平行に配置される係止
板部５４ｂ、５４ｂとからなってＬ字形を成している。

【００１８】図４に示すように、受座５５は、支持板５
２の上部の前面に平行に配置される円板状の受座本体５
６と、受座本体５６の後面に固設され、ガイド板５３、
５３の前端面に上下に摺動自在に当接される矩形状のス
ライド基板５７と、スライド基板５７の後面の中央部に
上下に一対設けられ、ガイド板５３、５３の間に配置さ
れてスライド基板５７の左右方向の移動を阻止するガイ
ドローラ５８、５８と、図５に示すようにスライド基板
５７の両端から後方に突設された突出板部５７ａ、５７
ａにそれぞれ一対ずつ設けられ、各ガイドアングル材５
４の係止板部５４ｂ、５４ｂと支持板５２の上部の前面
との間に配置されて、スライド基板５７の前方への移動
を阻止する合計四個のガイドローラ５９とからなってい
る。

【００１９】また、受座本体５６の前面の中央には、貫
通孔５６ａが形成されており、この貫通孔５６ａの孔壁
は、図１の半導体単結晶１の一端に整合するテーパー状
を成している。受座支持部５１の支持板５２の上下方向
の中間部には、前後方向に貫通した貫通孔５２ａが形成
されている。

【００２０】受台移動駆動機構６０は、図１に示すよう
に、受座支持部５１の支持板５２の貫通孔５２ａを貫通
し、傾動フレーム本体２１の長手方向（図１では前後方
向）に沿って延在されるボールスクリュー６１と、傾動
フレーム本体２１の後端に固定され、ボールスクリュー
６１の一端に回転力を与えるギヤボックス６２と、鉛直
な回転軸周りに回転自在に設けられ、複数のギヤシャフ
ト６３を介してギヤボックス６２に駆動力を伝達するハ
ンドル６５と、ボールスクリュー６１に螺合される円筒
状を成し、受座支持部５１に固設され、ボールスクリュ
ー６１の回転に伴って、受座支持部５１と共にボールス
クリュー６１に沿って移動される移動筒６６とから成っ
ている。

【００２１】単結晶運搬用台車１００は、以上の様な構
成を有しているので、図示しない単結晶引上装置から、
図２に示すように吊支された状態で取り出された半導体
単結晶１を降ろしていき受台５０に支持させる際には、
まず、図３の傾動フレーム駆動機構３０により図２に示
すように傾動フレーム２０を傾動させて垂直位置とす
る。次に、受台５０の受座５５を図中矢印Ａに示すよう
に傾動フレーム２０から離反した位置に移動させた後、
ハンドル６５を回転させてボールスクリュー６１を回転
させ、移動筒６６と共に受台５０を上方に移動させて位
置決めする。

【００２２】すると、半導体単結晶１が受台５０の受座
５５に保持されるまでの半導体単結晶１の降下距離を短
縮することができるので、万一、半導体単結晶１が落下
した際の衝撃を低減することができる。その上、半導体
単結晶１が受台５０に保持されるまでの間、半導体単結
晶１の周囲から傾動フレーム２１、案内機構４０を相対
的に退去させておくことができるので、傾動フレーム２
１、案内機構４０に対する半導体単結晶１の接触を防止
することができる。

【００２３】半導体単結晶１のテーパーした下端が受台
５０の受座５５の貫通孔５６ａのテーパー状の孔壁に整
合され保持された後には、ハンドル６５を反転させて、
受台５０と共に半導体単結晶１を傾動フレーム２１及び
案内機構４０に沿って下方に移動させて位置決めする。
この際には、受座５５を傾動フレーム２０に対して離反
させておいたので、半導体単結晶１は傾動フレーム２
１、案内機構４０に対して離間された状態となってい
る。よって、この際にも、傾動フレーム２０、案内機構
４０に対する半導体単結晶１の接触は防止される。

【００２４】そして、受台５０と共に半導体単結晶１を
傾動フレーム２０に対して下方に移動させて位置決めさ
せた後に、半導体単結晶１と共に受座５５を傾動フレー
ム２０及び案内機構４０に対して図中矢印Ｂ方向に接近
させて、半導体単結晶１を案内機構４０に接触させる。
そこで、図３の傾動フレーム駆動機構３０を駆動して図
１に示すように、傾動フレーム２０を傾けて水平位置と
する。すると、半導体単結晶１は、横倒しとなり、案内
機構４０上により安定した状態で支持される。

【００２５】この横倒しの際には、傾動フレーム２０を
傾ける前に受座５５を傾動フレーム２０及び案内機構４
０に対して接近させて半導体単結晶１を案内機構４０に
接触させておいたので、半導体単結晶１が案内機構４０
に落下することがない。これにより、半導体単結晶１に
加わる力を緩和している。

【００２６】次に、取っ手１３を押して台車本体５０を
走行させ、半導体単結晶１を運搬する。この際にも、引
続き、半導体単結晶１の一端（前記下端）が、受座本体
５６の貫通孔５６ａの孔壁に整合して保持されているの
で、運搬中の半導体単結晶１のガタつきを減少させるこ
とができる。

【００２７】また、定位置まで半導体単結晶１を運搬し
た後、半導体単結晶１を運搬用台車１００から降ろす際
には、半導体単結晶１が案内機構４０に支持されている
ので、少ない力で容易に傾動フレーム２０から押し出す
ことができる。この際、ハンドル６５を回転させて、受
台５０を傾動フレーム２０に沿って移動させるようにす
れば、受台５０により半導体単結晶１を押し出すことが
可能であり、半導体単結晶１に極力触れずにその押し出
し作業を行なうことができる。

【００２８】そのようにして受台５０を移動させて半導
体単結晶１を傾動フレーム２０から押し出す際には、半
導体単結晶１の一端（前記下端）に、その押し出し力が
加えられることとなるが、この半導体単結晶１の一端
（前記下端）は、受座本体５６の貫通孔５６ａの孔壁に
整合されて保持されているので、その押し出し力はその
保持された部分に分散される。よって、半導体単結晶１
の一端の損傷を防止できる。

【００２９】以上のことから本実施形態の単結晶運搬用
台車１００は、半導体単結晶１の運搬に際して半導体単
結晶１の損傷を防止することができる。

【００３０】尚、上記実施形態の受台移動駆動機構６０
を、エアシリンダ等の駆動機構に代えてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第一の発
明によれば、吊支された状態で取り出された半導体単結
晶を降ろしていき受台に支持させる際には、受台を上方
に位置決めさせることで、半導体単結晶の降下距離を短
縮して、万一、半導体単結晶が落下した際の衝撃を低減
することができるので、その際の半導体単結晶の損傷を
軽減することができる。また、半導体単結晶が受台に保
持されるまでの間で半導体単結晶の周囲から傾動フレー
ム、案内機構を相対的に退去させておくことができる。
従って、この際の傾動フレーム、案内機構に対する半導
体単結晶の接触を防止することができる。

【００３２】また、傾動フレームを水平にして半導体単
結晶を運搬した後、半導体単結晶を運搬用台車から降ろ
す際には、受台を傾動フレームに沿って移動させること
で、半導体単結晶に極力触れずにこの半導体単結晶を傾
動フレームから押し出すことができる。

【００３３】以上のことから、本発明の第一の発明は、
半導体単結晶の運搬に際して半導体単結晶の損傷を防止
することができる。

【００３４】本発明の第二の発明によれば、第一の発明
の効果に加えて以下の効果を有する。まず、受座を傾動
フレームに対して離反させておくことができるので、吊
支された状態で取り出された半導体単結晶を降ろしてい
き受台に支持させる際において、受台と共に半導体単結
晶を傾動フレームに対して下方に移動させて位置決めさ
せる過程で、その受座により半導体単結晶を傾動フレー
ム、案内機構に対して離間させた状態で保持できる。即
ち、傾動フレーム、案内機構に対する半導体単結晶の接
触を防止することができる。

【００３５】また、受台と共に半導体単結晶を傾動フレ
ームに対して下方に移動させて位置決めさせた後に、受
座を傾動フレームに対して接近させて、半導体単結晶を
案内機構に接触させることで、傾動フレームを傾けて水
平位置とするときに、半導体単結晶が案内機構に落下す
ることがないようにして、半導体単結晶に加わる力を緩
和することができる。

【００３６】また、傾動フレームを水平位置として半導
体単結晶を運搬する際には、半導体単結晶の一端は受座
により保持されるので、運搬中の半導体単結晶のガタつ
きを減少させることができる。

【００３７】更に、半導体単結晶を単結晶運搬用台車か
ら降ろすために、受台を傾動フレームに沿って移動させ
て半導体単結晶を押し出す際には、半導体単結晶の一端
（下端）に、その押し出し力が加えられることとなる
が、この半導体単結晶の一端は、受座に保持されている
ので、その押し出し力はその保持された部分に分散され
る。よって、半導体単結晶の一端の損傷を防止できる。

【００３８】以上のことから、本発明の第二の発明は、
半導体単結晶の運搬に際して、第一の発明に増して、半
導体単結晶の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の単結晶運搬用台車の一実施形態の側
面の部分断面図であり、傾動フレームを水平に倒した状
態を示す。

【図２】 本発明の単結晶運搬用台車の一実施形態の側
面の部分断面図であり、傾動フレームを垂直に立てた状
態を示す。

【図３】 図１の単結晶運搬用台車の正面の部分断面図
である。

【図４】 図３の単結晶運搬用台車の受台を示す拡大図
である。

【図５】 図４の受台の平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体単結晶 １０ 台車本体 ２０ 傾動フレーム ２３ 軸 ４０ 案内機構 ５０ 受台 ５１ 受座支持部 ５５ 受座 １００ 単結晶運搬用台車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 降屋 久 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 草間 圭一 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地１ 三菱マテリアル株式会社生野製作所 内 (72)発明者 喜田 道夫 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車本体と、 この台車本体の上部に設けられた軸により垂直位置と水
   平位置との間で傾動自在に支持された傾動フレームと、 この傾動フレームに設けられ、該傾動フレームが水平位
   置にあるとき、傾動フレームの長手方向に沿って配置さ
   れた半導体単結晶を支持案内する案内機構と、 前記傾動フレームに設けられ、該傾動フレームが垂直位
   置にあるとき、傾動フレームの長手方向に沿って配置さ
   れた半導体単結晶の下端を受ける受台とを備えた単結晶
   運搬用台車において、 前記受台は、前記傾動フレームの長手方向に沿って移動
   位置決め自在に設けられていることを特徴とする単結晶
   運搬用台車。
2. 【請求項２】 前記受台は、前記半導体単結晶の下端を
   受ける受座と、該受座を前記傾動フレームに対して接
   近、離反する方向に移動自在に支持する受座支持部とを
   有していることを特徴とする請求項１記載の単結晶運搬
   用台車。